双比重瓶粉体真密度测定法
专利汇可以提供双比重瓶粉体真密度测定法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种测定粉体真 密度 的方法。双比重瓶粉体真密度测定法，其特征是它包括如下步骤：1)精确称量比重瓶A、比重瓶B的 质量 ma、mb，将两比重瓶注满介质液，称量其质量m1，m2，查出对应环境 温度 的介质液密度ρ介质0，求两比重瓶的体积va、vb；2)比重瓶B中装入待测粉体，称出质量m3，则m样＝m3-mb；然后向其中注入介质液体至粉体表面以上4.8-5.2mm，放入 真空 箱抽气至临界沸点，保持28-32分钟直到粉体孔隙内的气泡完全排出后；3)同时向比重瓶A、比重瓶B注入介质液体至充满，测出比重瓶A的质量m4，测出比重瓶B的质量m5；4)根据下式计算出粉末样品的质量密度：ρ样＝m样/v样＝(m3-mb)(m4-ma)/[(m4-ma)vb-(m5-m3)va]。本发明具有工作效率高、可操作性强的特点。，下面是双比重瓶粉体真密度测定法专利的具体信息内容。
1.双比重瓶粉体真密度测定法，其特征是它包括如下步骤：1).精确称量比重瓶A、比 重瓶B的质量ma、mb，将两比重瓶注满介质液，待毛细管内液柱降到刻度线时，称量其质量 m1，m2，查出对应环境温度的介质液密度ρ介质0，则两比重瓶的体积为：
va＝(m1-ma)/ρ介质0； (1)，
vb＝(m2-mb)/ρ介质0； (2)；
2).比重瓶B中装入待测粉体，称出质量m3，则粉末样品的质量为：
m样＝m3-mb； (3)
然后向其中注入介质液体至粉体表面以上4.8-5.2mm，放入真空箱抽气至临界沸点，保 持28-32分钟直到粉体孔隙内的气泡完全排出后，从真空箱中取出；
3).同时向比重瓶A、比重瓶B注入与步骤2)相同的介质液体至充满，静置待温度稳 定后插上活塞；待液面降至刻度线时，测出比重瓶A的质量m4，测出比重瓶B的质量m5；
4).根据下式计算出粉末样品的质量密度：
比重瓶A中介质液体的密度为：
ρ介质＝(m4-ma)/va； (4)
比重瓶A测出的介质液体的密度数据直接用于比重瓶B的数据计算，
比重瓶B中介质液体的体积为：
v介质(b)＝(m5-m3)va/(m4-ma)； (5)
比重瓶B中样品的真体积为：
v样＝vb-v介质(b)＝vb-(m5-m3)va/(m4-ma)； (6)
粉末样品的质量密度：
ρ样＝m样/v样＝(m3-mb)(m4-ma)/[(m4-ma)vb-(m5-m3)va] (7)。
2.根据权利要求1所述的双比重瓶粉体真密度测定法，其特征是：步骤1)所述的介质 液为水银或纯水。
技术领域
背景技术
测定粉体真密度的传统方法是比重瓶法，其原理是利用排水法测定粉体的真体积V，再 根据粉体质量计算其真密度。其操作步骤简要介绍如下：
1.精确称量比重瓶的质量m0，将比重瓶注满水银(或纯水)，放入已预制温度的恒温箱 中，当毛细管内的液柱降至刻度处时，迅速取出称其质量m1，根据水银或纯水在该温度的密 度值ρ0计算比重瓶的体积v0，
v0＝(m1-m0)/ρ0； (a)
2.将比重瓶洗净烘干，向其中注满介质液体(煤油、乙醇、二甲苯等)然后将比重瓶 放入恒温箱中，待温度稳定、毛细管内的液面降至刻度处时，取出称其质量m2。由此计算出 该温度下介质液体的密度ρ1，
ρ1＝(m2-m0)/v0； (b)
3.再将比重瓶洗净烘干，向其中装入适量待测粉末样，称量此时的瓶重m3， 然后向瓶中注入适量介质液，放在真空箱中抽气至临介沸点，保持半小时左右直到粉体孔隙 内的气泡完全排出后取出，再将比重瓶注满介质液并置于恒温箱中，待温度稳定、毛细管内 的液面降至刻度处时取出称其质量m4。由此可计算出瓶内介质液的体积v液，
v液＝(m4-m3)/ρ1； (c)
粉末样的真体积v样＝v0-v液，质量m样＝m3-m0，则：
ρ样＝m样/V样＝(m2-m0)(m3-m0)v0/(m2+m3-m0-m4)；(d)
由于比重瓶法测真密度选用的介质多是浸润性、挥发性强的液体，如乙醇、煤油、二甲 苯等，这类介质液体的密度对温度十分敏感，为了保证测定结果的准确性，整个测量过程中 的温度控制要求非常严格，挥发过程必须在恒温箱中进行，每次质量读数时，介质液体的温 度偏差必须控制在±0.1℃。
但在实际操作时，却往往出现如下情况：比重瓶放入恒温箱后需要很长时间其温度才能 趋于稳定，但比重瓶毛细管内的液面降到刻度处所需的时间却相对较短，结果往往取出称重 时比重瓶的温度还没有稳定，导致测量结果出现大的偏差。因此传统的测量方法测定过程步 骤繁多，耗时长，可操作性很低。
发明内容
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：双比重瓶粉体真密度测定法，其特征是它包 括如下步骤：1).精确称量比重瓶A、比重瓶B的质量ma、mb，将两比重瓶注满介质液，待 毛细管内液柱降到刻度线时，称量其质量m1，m2，查出对应环境温度的介质液密度ρ介质0，则 两比重瓶的体积为：
va＝(m1-ma)/ρ介质0； (1)，
vb＝(m2-mb)/ρ介质0； (2)；
2).比重瓶B中装入待测粉体，称出质量m3，则粉末样品的质量为：
m样＝m3-mb； (3)
然后向其中注入介质液体至粉体表面以上4.8-5.2mm，放入真空箱抽气至临界沸点，保 持28-32分钟直到粉体孔隙内的气泡完全排出后，从真空箱中取出；
3).同时向比重瓶A、比重瓶B注入与步骤2)相同的介质液体至充满，静置待温度稳 定后插上活塞，将溢出的液体小心擦拭干净，等待活塞内毛细管中的液面挥发下降；待液面 降至刻度线时，测出比重瓶A的质量m4，测出比重瓶B的质量m5；
4).计算出粉末样品的质量密度：
比重瓶A中介质液体的密度为：
ρ介质＝(m4-ma)/va； (4)
比重瓶A测出的介质液体的密度数据直接用于比重瓶B的数据计算，
比重瓶B中介质液体的体积为：
v介质(b)＝(m5-m3)va/(m4-ma)； (5)
比重瓶B中样品的真体积为：
v样＝vb-v介质(b)＝vb-(m5-m3)va/(m4-ma)； (6)
粉末样品的质量密度：
ρ样＝m样/v样＝(m3-mb)(m4-ma)/[(m4-ma)vb-(m5-m3)va] (7)。
步骤1)所述的介质液为水银或纯水。
本发明能快速准确的测定粉体真密度，且具有较高的精确度。本发明对传统的比重瓶法 进行了改进，使用两个比重瓶同时对介质密度和粉体密度进行测定。两个比重瓶的活塞在同 一高度处标有刻度线，将比重瓶住满介质液体，插上中空的活塞，在同一环境下放置，毛细 管内的液面会在相距很短的时间内相继降到刻度处，此时两个比重瓶的温度偏差可以达到± 0.1℃的要求，不需要恒温箱，可随时在任何温度下进行测定，精确度可达万分之一。
本发明与传统方法相比有如下两大优点：
1.简化了操作步骤，提高了工作效率：不需要频繁的清洗和烘干比重瓶，将传统方法 中的第2、3两项步骤同时进行，多项数据同时读取，大大节省了工作时间。
2.降低对了设备和环境要求，提高了实验的可操作性：两个比重瓶的在同一环境下放 置，毛细管内的液面会在相距很短的时间内相继降到刻度处，此时两个比重瓶的温度偏差可 以达到±0.1℃的要求，比重瓶A测出的介质液体的密度数据可直接用于比重瓶B的数据计算。 此方法不但克服了传统方法读数时温度不易稳定的缺点，而且不需要恒温箱，在任意室温下 都可以操作，测定结果的准确性不变。
具体实施方式
器具：比重瓶A为容量50ml规格的比重瓶，比重瓶B为容量为5ml规格的比重瓶，采 用蒸馏水测定比重瓶体积，二甲苯做介质液体，室温20℃。
测定A瓶的体积：
先称出A瓶的质量ma，向比重瓶A注满蒸馏水，ρ水(20℃)＝0.9882g/cm3，等毛细管中 的液面降到刻度处称出质量m2，反复三次。 大瓶的质量ma 23.8552g 注满蒸馏水后的质量m1 (温度20 ℃) 71.5426g 71.5422g 71.5417g
根据(1)式求出比重瓶A的体积Va＝47.7730ml。
2.测定B瓶的体积： 小瓶的质量mb 10.4202g 注满蒸馏水后的质量m4 15.1048g 15.1048g (温度20℃) 15.1046g
根据(2)式求出B瓶的体积Vb＝4.7406ml。
3.测定样品密度： 装入石英粉后 B瓶质量m3 装满二甲苯的瓶A质量m4 (三种温度下的测量结果) 注入二甲苯后瓶B质量m5 (三种温度下的测量结果) 11.6641g 65.2175g 15.3632g 65.1872g 15.3603g 65.1745g 15.3595g
将测量值代入(7)式，并对结果求平均值得ρ样＝2.6575g/cm3，石英的密度范围是2.65-2.66 g/cm3，所测结果与之吻合。
传统的测定方法步骤繁琐，必须在恒温箱中进行，而且耗时长，一次操作需要一天的时 间；本发明对传统方法进行了改进，大大简化了操作步骤，不需要恒温箱，一次操作只需要 1小时，可在任何室温下重复测定，精确度达到万分之一。
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